[发明专利]一种透明纤维素复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种透明纤维素复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将收集的木材进行切割；

将切割后的木材浸泡在木质素脱除液中；

将脱除木质素后的木材浸泡在半纤维素脱除液中；

将脱除半纤维素的木材进行清洗，液封保存；

将清洗后的木材进行粉碎和细化处理；

将紫外屏蔽添加剂和近红外屏蔽添加剂加入聚合物溶液中并进行混合均匀，得到复合溶液；

将粉碎细化后的木材与复合溶液进行浸渍和混合；

使用模具进行定型固化处理，得到透明纤维素复合材料。

2.根据权利要求1所述的透明纤维素复合材料的制备方法，其特征在于，所述木材选自巴尔沙木、桐木、松木和椴木中的一种或多种，所述切割后的木材尺寸为：长度3cm-30cm，宽度3cm-30cm，厚度为5mm-10mm。

3.根据权利要求1所述的透明纤维素复合材料的制备方法，其特征在于，所述木质素脱除液为强碱液、亚硫酸盐以及亚硫酸氢盐的混合溶液，且强碱液的浓度为0.5mol/L-5.0mol/L，亚硫酸盐和亚硫酸氢盐的浓度均为0.1mol/L-2.0mol/L。

4.根据权利要求1所述的透明纤维素复合材料的制备方法，其特征在于，所述半纤维素脱除液选自双氧水、次氯酸盐或亚氯酸盐溶液，且质量百分比浓度为5％-35％。

5.根据权利要求1所述的透明纤维素复合材料的制备方法，其特征在于，所述清洗为在超声条件下，先采用弱酸水溶液清洗，且弱酸的质量分数为5％-50％，清洗时间20min-60min；再采用去离子水清洗3次-5次至去离子水颜色不发生变化，或在加热沸水中进行泡煮12h-48h至泡煮的水颜色不发生变化。

6.根据权利要求1所述的透明纤维素复合材料的制备方法，其特征在于，所述粉碎和细化处理为将清洗后的木材进行初步研磨，然后在搅拌的条件下，使用TEMPO氧化法进行处理，将处理完成后的木材颗粒清洗干净后，使用质量分数3％-10％的盐酸调节pH值至中性，然后用高压均质法将木材颗粒的粒径粉碎至20nm-200nm的尺寸，浓缩后得到粉碎细化后的木材。

7.根据权利要求1所述的透明纤维素复合材料的制备方法，其特征在于，所述紫外屏蔽添加剂和近红外屏蔽添加剂包含以下的一种或多种：纳米氧化锌颗粒、纳米二氧化钛颗粒、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3,5-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、纳米铯钨青铜颗粒、纳米氧化锡锑颗粒。

8.根据权利要求1所述的透明纤维素复合材料的制备方法，其特征在于，所述将粉碎细化后的木材与复合溶液进行浸渍和混合为：基于超声的辅助，使用搅拌设备将粉碎细化后的木材与聚合物溶液进行混合和浸渍，然后抽真空至200Pa，处理0.5h-1h，得混合溶液。

9.根据权利要求1所述的透明纤维素复合材料的制备方法，其特征在于，所述定型固化处理为：在所需尺寸的模具中浇铸所述复合溶液，在20℃-70℃温度条件下进行固化10h-30h，最后进行脱模处理。

10.一种透明纤维素复合材料，其特征在于，所述复合材料采用权利要求1～9任一一项所述的制备方法制得。